准确度和精密度名词解释
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灵敏度精密度准确度精确度概念区分灵敏度、精密度、准确度和精确度是物理实验教学中经常用到的,然而又是很容易混淆的几个概念。
这几个概念,有的是尽对仪器而言的,有的即使对仪器又是对测量而言的。
本文拟就从仪器和测量两方面对此予以简述。
1、仪器的灵敏度、精确度和准确度:1.1仪器的灵敏度:灵敏度是指仪器测量最小被测量的能力,又称最低检测线,一般用最小测量值/满量程*%(Sensitivity)是指某方法对单位浓度或单位量待测物质变化所致的响应量变化程度,它可以用仪器的响应量或其他指示量与对应的待测物质的浓度或量之比来描述。
如天平的灵敏度,每个毫克数就越小,即使天平指针从平衡位置偏转到刻度盘一分度所需的最大质量就越小。
又如多用电表表盘上标的数字“20kΩ/V”就是表示灵敏度的。
它的物理意义是,在电表两端加1V电压时,使指针满偏所要求电表的总内阻Rv (表头内阻与附加电压之和)为20kΩ。
这个数字越大,灵敏度越高。
这是因为U=IgRv,即Rv/U=1/Ig,显然当Rv/U越大,说明满偏电流Ig越小,即该电表所能测量的最小电流越小,灵敏度便越高。
仪器的灵敏度也不是越高越好,因为灵敏度过高,测量时的稳定性就越差,甚至不易测量,即准确度就差。
故在保证测量准确性的前提下,灵敏度也不易要求过高。
灵敏度一般是对天平和电气仪表等而言,对直尺、卡尺、螺旋测微器则无所谓。
1.2仪器的精密度:仪器的精密度,又称精度,一般是指仪器的最小分度值。
如米尺的最小分度为1mm,其精密度就是1mm,水银温度计的最小分度为0.2℃,其精度就是0.2℃。
仪器的最小分度值越小,其精度就越高,灵敏度也就越高。
比如最小分度为0.1℃的温度计就比最小分度为0.2℃的温度计灵敏度和精密度都高。
在正常使用情况下,仪器的精度高,准确度也就高,这表明仪器的精度是一定准确度的前提,有什么样的准确度,也就要求有什么样的精度相适应。
这正是人们常用精度来描述一起准确度的原因。
准确度和精密度:
1.准确度:
测定结果与真值接近的程度,用误差衡量;绝对误差:
测量值与真值间的差值,用E表示E=X-X T;相对误差:
绝对误差占真值的百分比,用E r表示:
E r=E/X T=X-X T /X T×100%。
2.精密度:
平行测定结果相互靠近的程度,用偏差衡量。
偏差:
测量值与平均值的差值,用d表示;
①平均偏差:
各单个偏差绝对值的平均值:
②相对平均偏差:
平均偏差与测量平均值的比值:
③标准偏差:
④相对标准偏差:
3.准确度与精密度的关系
精密度好是准确度好的前提;
精密度好不一定准确度高;
提高分析结果准确度方法:
选择恰当分析方法(灵敏度与准确度);减小测量误差(误差要求与取样量);
减小偶然误差(多次测量,至少3次以上)消除系统误差对照实验:
标准方法;
标准样品;
标准加入;
空白实验;
校准仪器;
校正分析结果。
大学分析化学—名词解释误差和分析数据处理:准确度:分析结果与真实值接近的程度,其大小可用误差表示。
精密度:平行测量的各测量值之间互相接近的程度,其大小可用偏差表示。
系统误差:是由某种确定的原因所引起的误差,一般有固定的方向(正负)和大小,重复测定时重复出现。
包括方法误差、仪器或试剂误差及操作误差三种。
偶然误差:是由某些偶然因素所引起的误差,其大小和正负均不固定。
空白试验:在不加入试样的情况下,按与测定试样相同的条件和步骤进行的分析试验,称为空白试验。
有效数字:是指在分析工作中实际上能测量到的数字。
通常包括全部准确值和最末一位欠准值(有±1个单位的误差)。
t分布:指少量测量数据平均值的概率误差分布。
可采用t分布对有限测量数据进行统计处理。
置信水平与显著性水平:指在某一t值时,测定值x落在μ±tS范围内的概率,称为置信水平(也称置信度或置信概率),用P表示;测定值x落在μ±tS范围之外的概率(1-P),称为显著性水平,用α表示。
置信区间与置信限:系指在一定的置信水平时,以测定结果x为中心,包括总体平均值μ在内的可信范围,即μ=x±uσ,式中uσ为置信限。
分为双侧置信区间与单侧置信区间。
显著性检验:用于判断某一分析方法或操作过程中是否存在较大的系统误差和偶然误差的检验。
包括t检验和F检验。
滴定分析法概论:滴定度:是每毫升标准溶液相当于被测物质的质量(g或mg),以符号T T/B表示,其下标中T、B分别表示标准溶液中的溶质、被测物质的化学式。
T T/B=m B/V T,单位为g/ml或mg/ml 分布系数:是溶液中某型体的平衡浓度在溶质总浓度中所占的分数,又称为分布分数以δi 表示。
化学计量点:滴定剂的量与被测物质的量正好符合化学反应式所表示的计量关系的一点。
滴定终点:滴定终止(指示剂改变颜色)的一点。
滴定误差:滴定终点与化学计量点不完全一致所造成的相对误差。
可用林邦误差公式计算。
精度和准确度的概念精度与准确度是科学和工程技术中经常涉及到的概念,两者之间的差异也非常显著。
虽然这两个概念可以被认为是相关的,但实际上它们各自代表了不同的概念。
精度是指测量结果的允许误差范围,而准确度则指结果与实际值之间的差异程度。
因此,在准确度和精度之间进行正确的区分,对于科学工程技术中的任何一个领域来说都非常重要。
精度涉及到测量结果的可接受范围,而准确度涉及到测量结果与真实值之间的偏离程度。
了解两者之间的区别有助于更准确地定义一个实验的结果。
精度更多的是涉及到重复性,也就是一组测量结果中各个值距离真实值之间的差距程度。
因此,精度更多的是描述一个测量结果的准确性。
比如一个0.01kg的体积容量,如果每次记录的结果都在0.005kg左右,则说明该体积容量的精度很高。
准确度可以被定义为测量结果与真实值之间的差异。
它可以从两个方面来考虑:第一,它反映了测量结果的质量;第二,它反映了测量值与真实值之间的偏差大小。
比如,一个0.01kg的体积容量,如果每次测量结果都是0.01kg,但是实际上是0.02kg,则说明该体积容量的准确度很低。
精度和准确度的确定有助于更准确地评价实验的结果。
精度是决定实验结果的重复性,而准确度则是评价实验结果的真实性。
因此,要想确定科学或工程等各个领域中实验结果的准确性,首先要明确精度与准确度的概念,并确定它们之间的不同。
精度与准确度一般分为三个阶段:实验准备阶段,实验过程阶段,实验结果分析阶段。
在实验准备阶段,主要是确定精度和准确度指标,确定实验参数。
在实验过程阶段,主要是严格控制实验参数,确保在实验过程中精度和准确度得到满足。
在实验结果分析阶段,主要是完成实验后的数据分析,以便更清楚地了解实验结果是否符合预期,以及结果中所涉及到的精度与准确度之间的差异大小。
从实践角度来说,在确定精度与准确度之前,需要考虑的一个重要因素就是实验的设计,以尽可能减少误差的产生。
这主要依赖于确定适当的测量范围,设备及仪器的精度,以及校准时间,运行系统与操作程序的一致性等因素。
准确度、精度、精密度之间到底是什么关系,如何选择⼀款合适的测量⼯具?⾃动化⽣产线为了实现闭环控制,都需要使⽤在线测量功能,然后将测量数据反馈给前序,前序⾃动调整相关参数,实现产品质量的闭环控制。
在测量⼯具选型时,⾸先遇到的就是各种与测量相关的概念,⽐如精度、准确度、真值,下⾯详细说明⼀下测量相关的知识。
测量的⼯具和⽅法有很多,常见的有卷尺、游标卡尺、螺旋测微计,机床内测头、⽓密检测、激光测距等等。
1.0 测量术语说明1.1 尺⼨公差尺⼨公差简称公差,是指允许的,最⼤极限尺⼨减最⼩极限尺⼨之差的绝对值的⼤⼩,或允许的上偏差减下偏差之差⼤⼩。
1.2 真值真值即真实值,在⼀定条件下,被测量客观存在的实际值。
真值是指在⼀定的时间及空间(位置或状态)条件下,被测量所体现的真实数值。
真值是⼀个变量本⾝所具有的真实值,它是⼀个理想的概念,⼀般是⽆法得到的。
所以在计算误差时,⼀般⽤约定真值或相对真值来代替。
通常所说的真值可以分为理论真值、约定真值和相对真值。
理论真值也称绝对真值,如三⾓形内⾓和180度。
约定真值也称规定真值,是⼀个接近真值的值,它与真值之差可忽略不计。
实际测量中以在没有系统误差的情况下,⾜够多次的测量值之平均值作为约定真值。
相对真值是指当⾼⼀级标准器的指⽰值即为下⼀等级的真值,此真值被称为相对真值。
1.3 误差测量值与真值之差异称为误差。
1.4 准确度在⼀定实验条件下多次测定的平均值与真值相符合的程度,以误差来表⽰。
1.5 准确度等级准确度等级习惯上称为精度等级。
仪表精度=(绝对误差的最⼤值/仪表量程)*100%,以上计算式取绝对值去掉%就是我们看到的精度等级了。
仪表精度是根据国家规定的允许误差⼤⼩分成⼏个等级的。
某⼀类仪表的允许误差是指在规定的正常情况下允许的百分⽐误差的最⼤值。
我国⼯业仪表精度等级有:0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.35、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等,级数越⼩,精度(准确度)就越⾼。
01. 准确度是指测量值与真实值的接近程度。
02. 精密度是指定量分析中,各平行测定值之间相互符合的程度。
03. 方法误差是指由分析方法的内在缺陷所引起的误差。
04. 仪器误差是指由于仪器不够准确引起的误差。
05. 操作误差是指分析人员的操作技术水平与客观实际要求之间不相符合而造成的误差。
06.对照试验是指以标准样(或标准方法等)代替试样(或测定方法等)在相同条件下进行的试验。
07.空白试验是指采用相同的分析方法和测定条件,以溶剂代替待测试液进行的试验。
08.可疑值是指一组平行测定值中,个别与其他测量值差别较大的数值。
09.有效数字是指实际能测量到的数字。
10. 标准溶液是指已知准确浓度的试剂溶液(滴定分析中常作滴定剂)。
11.基准物质是指能用于直接配制标准溶液或标定溶液浓度的纯物质。
12.滴定是指滴定分析中,把滴定剂(标准溶液)滴加到被滴液中的操作过程。
13.标定是指用基准物或另一标准溶液来测定某溶液准确浓度的滴定操作过程。
14. 化学计量点是指滴加的滴定剂(标准溶液)与被滴物之间正好按滴定反应所表示的化学计量关系完全反应时滴定体系的状态点。
15.滴定终点是指滴定分析中,滴定至指示剂变色而停止滴定时的状态点。
16. 终点误差是指由滴定终点和化学计量点不一致而造成的误差。
17. 物质的量浓度是指以每升溶液中所含某物质的物质的量表示的浓度。
18. 滴定度是指以每毫升标准溶液相当于被滴物的克数所表示的浓度。
19. 溶液的酸度是指溶液中H+的平衡浓度(严格说为活度)。
20. 滴定反应是指滴定过程中试剂溶液(滴定剂)与被滴物之间发生的主反应。
21. 酸(碱)的分析浓度(又称总浓度)指酸(碱)溶液中各型体平衡浓度的总和,常以C表示。
22. 酸碱指示剂是指在一定pH范围内颜色能随溶液的pH值变化而变化的物质。
23.酸碱滴定突跃范围是指酸碱滴定法中,化学计量点前后附近发生pH值突变的范围。
24.配位掩蔽是指加入某种配位剂与干扰离子反应,使之不再影响待测组分测定的作用。
准确度精密度系统误差偶然误差之间的关系
在物理测量学中,准确度、精密度、系统误差和偶然误差是四个重要
的概念,它们之间有着密切的联系。
准确度是指测量结果与真实值之间的偏差程度,用来描述测量结果的
正确性。
精密度则是指多次重复测量得到的结果之间的离散程度,用
来描述测量结果的稳定性。
系统误差是指由于测量仪器、环境等因素引起的测量偏差,其偏差大
小保持不变。
偶然误差则是指由于人为误差、随机扰动等因素引起的
测量偏差,其偏差大小是随机的。
在实际测量中,准确度和精密度往往是综合考虑的。
如果仪器的准确
度较高,但是精密度较低,同样会导致测量结果不可靠。
因此,合理
的测量方案应该兼顾准确度和精密度的要求。
系统误差和偶然误差也是密切相关的。
系统误差是由于固定因素引起的,因此它在一定程度上是可预测的,可以通过对测量仪器进行校准、环境条件进行调整等方式减小。
偶然误差则是随机的,其大小不确定,
因此只能通过多次重复测量来减小。
因此,准确度、精密度、系统误差和偶然误差四个概念相互关联、相互制约,只有在实际测量中兼顾这四个因素,才能得到准确、可靠的测量结果。
★准确度与精密度,误差与偏差准确度:测定值与真实值符合的程度绝对误差:测量值(或多次测定的平均值)与真(实)值之差称为绝对误差,用δ表示。
相对误差:绝对误差与真值的比值称为相对误差。
常用百分数表示。
绝对误差可正可负,可以表明测量仪器的准确度,但不能反映误差在测量值中所占比例,相对误差反映测量误差在测量结果中所占的比例,衡量相对误差更有意义。
例:用刻度0.5cm的尺测量长度,可以读准到0.1cm,该尺测量的绝对误差为0.1cm;用刻度1mm的尺测量长度,可以读准到0.1mm,该尺测量的绝对误差为0.1mm。
例:分析天平称量误差为0.1mg, 减重法需称2次,可能的最大误差为0.2mg, 为使称量相对误差小于0.1%,至少应称量多少样品?答:称量样品量应不小于0.2g。
真值(μ):真值是客观存在的,但任何测量都存在误差,故真值只能逼近而不可测知,实际工作中,往往用“标准值”代替“真值”。
标准值:采用多种可靠的分析方法、由具有丰富经验的分析人员经过反复多次测定得出的结果平均值。
精密度:几次平行测定结果相互接近的程度。
各次测定结果越接近,精密度越高,用偏差衡量精密度。
偏差:单次测量值与样本平均值之差:平均偏差:各次测量偏差绝对值的平均值。
相对平均偏差:平均偏差与平均值的比值。
标准偏差:各次测量偏差的平方和平均值再开方,比平均偏差更灵敏的反映较大偏差的存在,在统计学上更有意义。
相对标准偏差(变异系数)例:分析铁矿石中铁的质量分数,得到如下数据:37.45,37.20,37.50,37.30,37.25(%),计算测结果的平均值、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差、变异系数。
准确度与精密度的关系:1)精密度是保证准确度的先决条件:精密度不符合要求,表示所测结果不可靠,失去衡量准确度的前提。
2)精密度高不能保证准确度高。
换言之,准确的实验一定是精密的,精密的实验不一定是准确的。
标准差是方差开方后的结果(即方差的算术平方根)假设这组数据的平均值是m方差公式s^2=1/n[(x1-m)^2+(x2-m)^2+...+(xn-m)^2]方差方差和标准差:样本中各数据与样本平均数的差的平方和的平均数叫做样本方差;样本方差的算术平方根叫做样本标准差。